Физиологическое обоснование системы повышения профессиональной работоспособности специалистов управления космическими аппаратами Благинин, Андрей Александрович

Введение к работе

Актуальность исследования. Успешность функционирования любых космических аппаратов (КА). в том числе и пилотируемых орбитальных станций и кораблей, зависит от надежности и эффективности деятельности специалистов управления КА. Увеличение количества искусственных спутников Земли, усложнение комплексов управления обусловило рост интенсивности труда операторов по управлению КА. Анализ деятельности специалистов управления КА показывает, что от 60 до 90% случаев отказов, аварий, срывов выполнения задач обусловлены ошибками операторов (Маслов А.Я. с соавт.. 1995). Успешное решение ряда технических задач вывело на первое место проблему медицинского обеспечения труда специалистов управления космическими аппаратами.

В настоящее время необходимость создания системы коррекции измененного функционального состояния операторов, обеспечивающей поддержание работоспособности на высоком уровне, обусловлена усложнением характера и условий деятельности, повышенными требованиями к состоянию здоровья человека. Медицинские службы отдельных видов Вооруженных Сил (ВВС, ВМФ), а также гражданских ведомств достаточно эффективно используют различные комплексы методов, направленные на сохранение, восстановление и повышение уровня профессиональной работоспособности. Использование методов психофизиологической коррекции позволяет нормализовать функциональное состояние организма и восстанавливает уровень профессиональной работоспособности операторов сложных динамических объектов - летчиков, корабельных специалистов и др. (Бодров В.А., 1989; Григорьев А.И., 1996; Ступаков Г.П. с соавт.. 1996; Нови-

- г -

ков В. С., 1997 и др.). Однако отсутствие систематизированных данных о психофизиологических особенностях профессиональной деятельности, динамике функционального состояния организма в процессе управления КА оставляют проблему сохранения и восстановления работоспособности специалистов управления КА не разработанной.

Высокая цена ошибочных действий, специфические условия обитания, особенности структуры деятельности операторов, обеспечивающих проведение сеансов управления КА обусловливают необходимость: разработки профессиограммы; оценки влияния факторов профессиональной деятельности на работоспособность операторов; исследование закономерностей изменения функционального состояния организма; разработку методов сохранения и восстановления профессиональной работоспособности; оптимизацию режимов труда, отдыха и условий деятельности.

Исследование выполнялось в соответствии с проблемным планом научных работ Военно-медицинской академии в рамках комплексной программы научно-исследовательских работ в области космической биологии и медицины и связано с темами "Медилаб", "Космос", "Космос-2".

На основе профессиографического анализа деятельности и изучения закономерностей изменения функционального состояния специалистов управления космическими аппаратами обосновать направления и методы повышения профессиональной работоспособности операторов данного профиля деятельности.

ЗАДАЧИ:

1. Исследовать психофизиологические особенности деятельности и профессионально важные качества специалистов управления космическими аппаратами.

2. Провести медицинский анализ причин ошибочных действий операторов при проведении сеансов управления космическими аппаратами.

3. Выявить закономерности изменений функционального состояния и работоспособности операторов в процессе профессиональной деятельности.

4. Определить структуру и психофизиологические особенности пограничных функциональных состояний специалистов по управлению космическими аппаратами.

5. Исследовать эффективность применения методов повышения профессиональной работоспособности операторов.

6. Обосновать основные направления повышения профессиональной работоспособности специалистов в процессе управления космическими аппаратами.

Научная новизна. Впервые выявлены психофизиологические особенности деятельности специалистов управления космическими аппаратами, к которым относятся цикличность проведения сеансов связи с КА, работа в условиях дефицита времени, большой объем и высокая динамичность поступающей информации, насыщенность нештатными ситуациями. Установлена характеристика профессионально важных качеств операторов командно-измерительных комплексов и Главного центра управления КА. Выявлено, что психофизиологические особенности деятельности операторов зависят от уровневой характеристики наземных автоматизированных комплексов управления. 1*

Вскрыты закономерности изменения функционального состояния организма в процессе профессиональной деятельности специалистов управления КА. Установлено, что в процессе суточного дежурства утомление развивается через 12 ч у операторов командно-измерительных комплексов и через 8 ч у специалистов Главного центра управления КА. При моделировании операторской деятельности по управлению КА с разным уровнем нервно-эмоционального напряжения установлены периоды устойчивой работоспособности. Выявлены физиологические (частота дыхания) и биохимические (содержание глюкозы и 11-оксикортекостероидов) корреляты уровня профессиональной работоспособности операторов при различном нервно-эмоциональном напряжении.

Впервые установлены наиболее распространенные формы пограничных функциональных состояний у специалистов Главного центра управления КА, к которым относятся начальные признаки нейросен-сорной тугоухости, нарушения функций органа зрения, функциональные расстройства вегетативной нервной системы, высокий уровень невротизации.

Обоснована эффективность методов центральной электротранк-вилизации. гипобарической гипоксии и музыкального кондиционирования для коррекции функционального состояния операторов в процессе профессиональной деятельности. Установлено, что центральная электротранквилизация купирует невротические проявления и ускоряет восстановление функций сердечно-сосудистой и центральной нервной систем. Гипобарическая гипоксия эффективна для коррекции пограничных функциональных состояний, невротических и психосоматических расстройств, за счет снижения уровня невротизации. . купирования вегетативных расстройств, повышения толерант-

ности к физическим нагрузкам, увеличения функциональных резервов сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Музыкальное кондиционирование позволяет снизить уровень тревожности, повысить самооценку состояния.

Практическая значимость. Определены профессионально важные качества специалистов управления КА и их зависимость от уровне-вой характеристики комплексов управления. Установлено, что к основным профессионально важным качествам операторов командно-измерительных комплексов относятся скорость мыслительных процессов, обьем, переключение и распределение внимания, развитие сен-сомоторных навыков, умение работать в условиях дефицита времени и циклического характера деятельности. К профессионально важным качествам операторов Главного центра управления КА относятся: способность к длительному сохранению интенсивного внимания, совмещенной деятельности; умение создавать правильное представление о реальных процессах на основе закодированной информации; эмоциональная устойчивость; умение сохранять работоспособность в условиях нештатных ситуаций, недостатка времени.

Конкретизирована зависимость надежности деятельности операторов от их профессиональной подготовленности. Установлен наиболее критический период суточного дежурства - от 18.00 до 23.00 ч, в течение которого наиболее вероятны ошибочные действия специалистов.

Установлена связь успешности выполнения операторами своих профессиональных задач с особенностями изменения их эмоционального и психофизиологического состсяния. Определены психофизиологические и личностные особенности специалистов Главного центра управления КА. имеющих пограничные функциональные состояния, а HAWt

также критерии их диагностики. Выявлена взаимосвязь некоторых физиологических и биохимических показателей с успешностью деятельности операторов, которая сохранялась при работе с разным уровнем нервно-эмоционального напряжения. Обоснованы методы и критерии прогнозирования операторской работоспособности на основе изменения частоты дыхания, содержания глюкозы и 11-оксикорте-костероидов в плазме крови.

Разработаны практические рекомендации по использованию методов центральной электротранквилизации и музыкального кондиционирования для сохранения профессиональной работоспособности специалистов в процессе управления КА. применению гипобарической гипоксии для восстановления работоспособности операторов.

Определены пути повышения профессиональной работоспособности специалистов в процессе управления космическими аппаратами. К ним относятся выявление и развитие профессионально важных качеств операторов, соблюдение санитарно-гигиенических условий деятельности, нормирование труда, выявление специалистов с пограничными функциональными состояниями, использование физических, злектрофизиологических и психотерапевтических методов коррекции функционального состояния.

Реализация результатов исследования.

Основные результаты работы реализованы в:

учебнике "Физиология летного труда" (СПб.: Наука. 1997. С. 44-69; 168-177; 238-244);

руководстве к практическим занятиям по физиологии летного труда (СПб.: ВМедА. 1996. С. 10-30; 177-210);

методическом пособии для врачей "Средства и методы восстановления функционального состояния специалистов Военно-Косми-

ческих Сил", утвержденном начальником ГВМУ МО РФ и командующим ВКС МО РФ 30.10.1996 г. (М. .СПб., 1997. 35 с);

- учебном пособии "Надежность, эксплуатация и экономическая эффективность функционирования сложных систем"(СПб.:МО. 1996. п. 1.12);

Результаты исследования использованы:

1. в лекционном курсе и на практических занятиях на кафедре авиационной и космической медицины Военно-медицинской академии и в Военной инженерно-космической академии им. А. Ф. Можайского;

2. при создании реабилитационных центров "Космодром" и "Лазурный берег" для специалистов управления космическими аппаратами (директива начальника Генерального штаба Д-314/3/2203 от 19.11.95 г.).

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на юбилейной научной конференции молодых ученых академии (Ленинград, 1989); Всероссийской научной конференции "Психофизиологические аспекты целенаправленной деятельности человека" (Москва, 1992); международных научно-практических конференциях "Профессиональная деятельность космонавтов и пути повышения ее эффективности" (Звездный городок, 1993). "Коррекция и управление функциональным состоянием в процессе трудовой деятельности" (Караганда, 1993); Всероссийской научной конференции "Теоретические и прикладные основы повышения устойчивости организма к факторам полета" (Санкт-Петербург, 1993); Первом национальном конгрессе по профилактической медицине (Санкт-Петербург, 1994); X Московском международном симпозиуме по истории авиации и космонавтики (1995); научно-практических конференциях "Надежность, эксплуатация и экономическая эффективность функционирования сложных сис-г.*

- в -

тем" (Санкт-Петербург, 1995); "Человек в авиации и космонавтике: прошлое, настоящее, будущее" (Москва, 1995); "Клинико-физиологи-ческие аспекты медицинской реабилитации летного состава" (Гатчина. 1996); Масловских чтениях по проблемам эксплуатации космических систем (Санкт-Петербург, 1996); научном симпозиуме "Актуальные проблемы коррекции функционального состояния и реабилитации в авиакосмической медицине" (Санкт-Петербург, 1996); 5 Европейском семинаре по авиационной медицине "Актуальные вопросы медицинского обеспечения полетов, врачебно-летной экспертизы и реабилитации летного состава" (Москва, 1996); научно-практических конференциях "Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения" (Санкт-Петербург, 1997); "Новые медицинские технологии в системе профессиональной медицинской реабилитации летного состава на санаторно-курортном этапе" (Сочи. 1997). Положения, выносимые на защиту:

1. Профессиограмма специалистов управления космическими аппаратами зависит от уровневой характеристики наземных автоматизированных комплексов управления КА. Психофизиологические особенности деятельности специалистов характеризуются дефицитом времени, большим объемом и высокой динамичностью анализируемой информации, насыщенностью нештатными ситуациями.

2. Динамика функционального состояния специалистов управления космическими аппаратами в процессе суточного дежурства носит фазный характер. В первый период (8-12 ч) сохраняется нормальное функциональное состояние и высокий уровень работоспособности. Во втором периоде (через 12-16 ч) развивается утомление, при котором сохранение профессиональной работоспособности достигается за счет напряжения функциональных резервов организма. Третий период

(через 16-24 ч) характеризуется снижением работоспособности и сопровождается напряжением регуляторних механизмов и возрастанием количества ошибочных действий. Продолжительность периодов работоспособности зависит от уровневой характеристики наземных автоматизированных комплексов управления.

3. Наиболее распространенными формами пограничных функциональных состояний специалистов управления космическими аппаратами являются начальные признаки нейросенсорной тугоухости,- нарушения функций органа зрения, функциональные расстройства вегетативной нервной системы, высокий уровень невротизации.

4. Применение центральной электротранквилизации. гипобари-ческой гипоксии и музыкального кондиционирования позволяет поддерживать на более высоком уровне профессиональную работоспособность специалистов управления КА за счет купирования невротических и вегетативных расстройств, восстановления функций сердечно-сосудистой, дыхательной и центральной нервной систем, коррекции когнитивных процессов, повышения толерантности к физическим нагрузкам.

Публикации. Материалы исследования опубликованы в 42 печатных работах.

Диссертация изложена на 436 страницах машинописного текста и состоит из введения. 7 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения. В работе содержатся 54 таблиц и 8 рисунков. Список литературы включает 487 отечественных и 49 иностранных источников. зз. тн